直流电动机课件.ppt

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1、第八讲直流电动机的构造、原理、机械特性第1部分直流电机的构造一、直流电机的优缺点及应用优点：(1)调速性能好,调速范围广,易于平滑调节。(2)起动、制动转矩大,易于快速起动、停车。(3)易于控制。缺点：结构复杂，维修不便，造价高。它的调速性能较好和起动转矩较大，因此，对调速要求较高的生产机械或者需要较大起动转矩的生产机械往往采用直流电动机驱动。直流电机的应用：如：(1)轧钢机、电气机车、中大型龙门刨床、矿山竖井提升机以及起重设备等调速范围大的大型设备。(2)用蓄电池做电源的地方，如汽车、拖拉机等二、直流电动机的构造

2、极掌极心励磁绕组机座转子直流电动机的磁极和磁路直流电机由定子(磁极)、转子(电枢)和机座等部分构成。SN++++N+++++S+++2.转子(电枢)由铁心、绕组（线圈）、换向器组成。1.磁极永磁式:由永久磁铁做成。励磁式:磁极上绕线圈，线圈中通过直流电，形成电磁铁。励磁:磁极上的线圈通以直流电产生磁通，称为励磁。电枢铁心：由硅钢片叠装而成。电枢绕组：单个绕组元件组成。一、直流电机的定子(一)主磁极:产生主磁场：①永久磁铁②电磁铁电磁铁:(1)主磁极铁心:由1～1.5mm厚的钢板冲叠成(包括极靴)(2)主磁极绕阻:

3、励磁绕阻套在铁心外作用：①建立主磁场②起固定支撑作用(二)电刷作用：引入或引出电枢电流组成：电刷、刷握、汇流条等(三)机座:材料：由导磁性能较好的铸钢或厚钢板焊成作用：①固定主磁极、换向极和端盖②作为电机磁路的一部分二、直流电机的转子组成:电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴风扇等(一)电枢铁心作用：①作为磁路②嵌放绕组组成:由0.5mm厚的硅钢片叠装而成以减少涡流和磁滞损耗能量转换的关键部分→电枢(二)电枢绕组作用：感应电动势、通过电流、产生电磁转矩、实现能量转换组成:以一定的规律嵌放在电枢铁心的槽内(三)换

4、向器：重要的部件:结构：由多片彼此绝缘的换向片组成作用：电动机中，将直流电流→交变电流发电机中，将交变电动势→直流电动势(四)转轴起转子旋转的支撑作用，一般用圆钢加工而成1.他励电动机励磁绕组和电枢绕组分别由两个直流电源供电。三、直流电机的分类直流电机按照励磁方式可分为他励电动机、并励电动机、串励电动机和复励电动机2.并励电动机励磁绕组和电枢绕组并联，由一个直流电源供电。UUfIaM+_+_If他励IaUM+_If+_IE并励4.复励电动机励磁线圈与转子电枢的联接有串有并，接在同一电源上。3.串励电动机励磁线圈与转

5、子电枢串联接到同一电源上。串励UIa+_IfM复励U+_IMIa第2部分直流电机的工作原理IU–+SbNacdU–+U–+电刷换向片U–+IFFTn换向器作用：将外部直流电转换成内部的交流电，以保持转矩方向不变。U–+EETnSbNdFFacII换向片电刷线圈中产生感应电动势，其方向与电流的方向相反KE:与电机结构有关的常数n:电动机转速：磁通1.电枢感应电动势E=EKnU–+EETnSbNdFFacII换向片电刷由图可知，电枢感应电动势E与电枢电流或外加电压方向总是相反，所以称反电势。式中：U—外加电压Ra—

6、绕组电阻2.电枢回路电压平衡式–RaIaE+–+UMKT:与电机结构有关的常数:线圈所处位置的磁通Ia：电枢绕组中的电流3.电磁转矩单位:(韦伯)，Ia(安)，T(牛顿•米)电磁转矩公式为4.转矩平衡关系T=KTIaT2:机械负载转矩T0:空载转矩令：由以下公式求得IaUM+_If+_IE第3部分直流电动机的机械特性式中：n=f(T)特性曲线n0nNTN并励电动机在负载变化时，转速n的变化不大—硬机械特性（自然特性）。改变电枢电压和电枢回路串电阻可得人为特性曲线n0Tn